Pollution au plomb
Les analyses des carottes de glace polaires arctiques et antarctiques ou de glaciers montrent qu'il était quasiment absent de l'atmosphère pré-industrielle, sauf dans l'Antiquité gréco-romaine où les fonderies de plomb ont pollué l'environnement,, parfois à un degré dépassant celui des retombées de plomb de l'essence dans les années 1970, signature également retrouvée dans les sédiments des ports de l'Antiquité.
La métallurgie antique de l'argent et du plomb a injecté une grande quantité de vapeur de plomb dans l'atmosphère, dont on trouve des traces fossiles dans les tourbières d'Espagne, d'Écosse et des îles Féroé, dans les glaciers du mont Blanc et dans les couches annuelles de la calotte glaciaire du Groenland, avec dans ce dernier cas un niveau de détail « stupéfiant » selon Dennis Kehoe (historien du droit économique romain à l'Université de Tulane de la Nouvelle-Orléans). L'étude de ces dépôts a montré que les variations de ce plomb suivent fidèlement les grands événements historiques (dont les guerres menées par Jules César), montrant l'expansion, la vie et l'effondrement de l'économie romaine fondée sur la monnaie d'argent dite « denarius » avec laquelle tout était payé dans l'Empire. Chaque pièce d'argent coulée impliquait une pollution de l'air par le plomb, et la précision des mesures de plomb dans la glace qui était environ bisannuelle est maintenant presque mensuelle, bien plus précise que dans les tourbières. L'étude la plus récente (2018) portée par Andrew Wilson (archéologue de l'Université d'Oxford) a pu mesurer le plomb avec 12 mesures par couche annuelle sur environ 400 m d'épaisseur de glace groenlandaise (formée entre et ). Le plomb naturel (volcanique) a été évalué et soustrait du total, offrant une chronologie, d'une précision inégalée, très détaillée de 1 900 ans de pollution romaine, maximale à l'apogée de l'Empire lors du premier siècle de notre ère (six fois plus que lors du XIe siècle av. J.-C.) et qui a brutalement retrouvé les niveaux pré-romains juste après la grande épidémie de peste antonine (), et ce pour environ un demi-siècle. Au milieu de l'ère romaine, l'activité des gisements d'Espagne (haut lieu de la fusion du plomb-argent et du mercure romains, lors des derniers siècles) est aussi enregistrée dans la glace. Les modèles de circulation atmosphérique indiquent que cette pollution (jusqu'à un microgramme de plomb par mètre carré) avait comme principale source l'ouest de l'Empire romain (Europe occidentale et septentrionale). La quantité de plomb accumulé sur le Groenland dans les années 1990 était 50 fois plus élevée, relativise Joe McConnell, chercheur du Desert Research Institute de Reno, Nevada et co-auteur principal de l'étude. L'étude montre quelques déconnexions entre les pics de pollution par le plomb et la production connue de pièces d'argent, évoquant un possible stock spéculatif de l'argent (pour une future transformation en pièces de monnaie), ou d'autres pics de fusion de plomb (pour usage militaire par exemple).
Depuis, l'homme a extrait du plomb des minerais et en a introduit dans la biosphère (dans tous les milieux) une quantité croissante, sous diverses formes.
Depuis la révolution industrielle, la pollution routière et industrielle, les guerres ainsi que la chasse et la pêche (munitions et agrès à base de plomb) sont à l'origine d'apports de plomb parfois considérables.
Selon Laurence Lestel (2002), hors séquelles de la Première Guerre mondiale, ce sont environ 13 millions de tonnes de plomb anthropique qui ont été introduites dans l'environnement en France depuis le début du XIXe siècle, pour 1/3 avant 1914, pour un petit quart durant l'entre-deux-guerres et durant la Seconde Guerre (1918-1945), le reste correspondant à l'après-guerre, même si après les années 1970 des efforts ont été faits pour diminuer certains usages (depuis que l'essence ne contient plus de plomb, c'est le tir qui est la première source environnementale de pollution par le plomb). Ce plomb a été diffusé dans tous les compartiments de l'anthroposystème (produits finis tels que canalisations, peintures, etc.), et comme déchets perdus dans l'air, l'eau, et le sol (dont plombs de pêche et surtout plomb de chasse, tir sportif et de ball-trap). Le recours à l'histoire environnementale et à l'histoire des techniques est nécessaire pour anticiper ses effets futurs sur l'environnement.
Ainsi et à titre d'exemple, dans les années 1970, le taux de plomb des glaces du pôle Nord avait augmenté d'un facteur 20 environ, à la suite d'une élévation de la pollution de l'air par le plomb dans l'hémisphère Nord (en grande partie à cause du plomb de l'essence). En France, l'INRA et les universités régionales ont, dans les années fin 1990 - début 2000, montré qu'environ 45 000 tonnes de plomb se sont ajoutées au fond pédogéochimique naturel des sols forestiers et cultivés de la seule région Nord-Pas-de-Calais (pendant qu'une autre partie était lessivée vers les mers),,. De nombreuses analyses sous-estiment la présence du plomb dans le sol, car elles sont faites à partir d'échantillons de sols ou vases finement tamisés et ne prennent pas en compte les munitions ou morceaux de plomb. Le plomb peut en outre agir en synergie avec d'autres éléments-traces métalliques toxiques ou non et d'autres polluants (organiques ou acides par exemple). Or, dans cette même région, le plomb, le cuivre, le cadmium, le mercure et le sélénium sont aujourd'hui trouvés dans les couches récentes labourées à des taux de 84 % à 225 % plus élevés que dans les sols sous-jacents a priori pas ou peu pollués.
En Espagne en 2005, les pêcheurs perdaient environ 100 t d'agrès en plomb par an dans l'environnement, et les environ 200 millions de cartouches tirées par environ 1,5 million de chasseurs et pratiquants de tir/ball-traps en ajoutaient environ 6 000 t/an (en zones humides et sèches) ; ce plomb est responsable d'intoxications mortelles de plusieurs millions d'oiseaux par an,. Au Canada, les pêcheurs perdent environ 500 t de plomb lors de leurs activités, et aux États-Unis, ce sont environ trois millions de tonnes de plomb qui ont ainsi été dispersées durant le XXe siècle (60 000 t/an au début du XXe siècle).
Les œufs de poule issus de petites fermes et plus encore des poulaillers urbains ou domestiques en contiennent parfois des doses préoccupantes : par exemple, on en a trouvé de moins de 0,05 µg/g (limite de détection) à 0,97 µg/g aux États-Unis pour l'intérieur de 24 œufs pondus par dix poules d'un poulailler domestique installé près d'un mur dont la peinture contenait du plomb (jusqu'à 1,8 µg/g retrouvé dans les coquilles).
Le plomb n'est ni dégradable ni biodégradable. En tant que contaminant du sol, il est très stable : sa demi-vie géochimique, c'est-à-dire le temps au bout duquel la moitié de ce plomb s'est dispersée hors du compartiment de l'environnement où il est, serait d'environ 7 siècles, mais il se montre bien plus mobile (et écotoxique car alors plus biodisponible) dans les milieux naturellement acides ou touchés par l'acidification anthropique. Les analyses de chair de prédateurs situés en tête de réseau trophique donnent des indications sur la bioconcentration du plomb dans la chaîne alimentaire, et celles du (vrai) miel donnent aussi des indications sur la teneur moyenne de l'environnement prospecté par les abeilles qui ont fait ce miel. L'analyse isotopique de ce plomb renseigne aussi sur l'origine du plomb trouvé.
La pollution au plomb est en forte réduction dans les pays riches et dans tous les pays où le plomb est interdit dans l'essence. Néanmoins le plomb n'est ni biodégradable, ni dégradable ; il faut environ 20 ans pour l'éliminer de l'organisme (voir article saturnisme) ; et les séquelles neurologiques du saturnisme chez l'enfant peuvent perdurer toute la vie de l'individu. Dans les années 1970, on le retrouvait de même que du cadmium, du zinc et du nickel notamment dans les vers de terre vivant en bord de route.
Certains polluants de l'air affectent aussi durablement la santé humaine, dont celle des centaines de victimes de saturnisme chronique (des enfants surtout,,) ou de personnes porteurs des séquelles de saturnisme infantile dans les pays et régions où l'adjonction de plomb dans l'essence n'est pas interdite ou ne l'a été que récemment.
En 1996, dans les pays et régions où l'adjonction de plomb dans l'essence n'était toujours pas interdite, une large proportion (entre 65 et 99 % des enfants vivant des zones à risque, et environ 50 % même parmi ceux moins exposés) étaient intoxiqués au plomb de manière chronique. L'introduction de l'essence sans plomb dans les pays développés s'est en effet rapidement traduite par une diminution environ de moitié de la plombémie chez les adultes citadins, pourtant moins sensibles à l'absorption de plomb que les enfants. En 2018, seuls trois pays avaient encore recours à de l'essence comportant du plomb : l'Algérie, l'Irak et le Yémen.
La pollution au plomb est en forte réduction dans les pays riches et dans tous les pays où le plomb est interdit dans l'essence. Le plomb de l'essence permettait d'augmenter le taux de compression, par élévation de l'indice d'octane, et il améliorait la lubrification du moteur. Trop toxique, il a été remplacé par des additifs contenant du benzène. Celui-ci n'est normalement pas rejeté après la combustion. Il est en revanche volatil lorsqu'il est exposé à l'air, comme pendant l'approvisionnement à la pompe.
